初中物理 电能 电功 电功率 以及功和能的认识借鉴

☛电能是从大自然中的一次能源获得的二次能源。

它可以储存在发电或储电设备中，电能的常用单位是千瓦时（KW.h）,国际单位是焦耳（J）

☛电功是用电器消耗的电能。

它是把电能通过用电器转化为不同形式的能，为人类服务。

电功的常用单位是千瓦时（KW.h）,国际单位是焦耳（J）

☛电功率是指用电器消耗电能的快慢。

用电器的电功率不同，在一定时间内消耗的电能不同。电功率的常用单位是千瓦（KW）,国际单位是瓦(W)

一、能量及单位

1. 定义
   

子弹能击穿西瓜，风能吹出动树枝，飞行的子弹、流动的空气都做了功。

子弹射击西瓜

大风刮走物品

飞行的子弹能击毁西瓜，说明子弹具有能量；大风能刮断大树或刮走物品，说明大风具有能量。

在物理学中，一个物体能够做功，就表示这个物体具有能量( energy),简称能。

2.能的单位

子弹击穿西瓜，子弹对西瓜做了功，消耗了子弹的能量，大风能刮断大树或刮走物品，风对树及物品做了功消耗了风的能量。

在物理学中，因为运动物体对另一个物体做功消耗了它的能量，所以，能量的单位与功的单位一样也是焦耳，简称焦,符号是J。

二、功和能的关系

●功和能的联系

1.功和能是两个密切联系但又互不相同的物理量。

当一个物体具有对外做功的本领时，我们就说这个物体具有能量，在做功的过程中伴随着能量的转化。

2.一个物体对外做了多少功，它就减少了多少能量。反之，外界对一个物体做了多少功，这个物体的能量就增加了多少。

3.在数量上，力对物体做了多少功，就有多少能量发生转化；所以，功是能量转化的量度。

知道了功和能的这种关系，就可以通过做功的多少，定量地研究能量及其转化的问题，这是我们探究物理问题时常用的转换法。

●功和能的区别

1.能是物体运动状态决定的物理量，即状态量；

2.而功则是和物体运动状态变化过程有关的物理量，是过程量，

两者有着本质的区别。

做功可以使物体具有的能量发生变化，功即是过程量，而且物体能量变化大小是用做功的多少来量度，但功和能不能相互转化，就是说能量转化是有方向性的。

二、动能

●定义

物体由于运动而具有的能,叫做动能( kinetic energy)。

飞行的子弹、流动的空气都具有动能。其它运动物体也具有动能，例如，行驶的汽车、飞出的汽车轮胎、滑雪的运动员，狩猎的猎豹等。

失控的汽车造成交通事故

 飞行轮胎击中路人

速滑运动员

  猎豹

一切运动物体都具有动能。

●动能的大小

不同的运动物体,它们具有的动能一般不同。

例如：一颗步枪子弹出枪膛时具有的动能约为5×10³J，而一头行走的牛具有的动能约为160J。

飞行的子弹

奔跑的牛群

子弹质量虽小，但速度大动能就大，牛质量虽大，但速度小动能就小。这说明，动能的大小可能跟速度有关。

小汽车跟大货车相同的速度，事故中对小汽车造成的伤害要比大汽车大得多。

交通事故

在足球比赛中，少儿对被撞者造成的伤害，要比成年队员对被撞者造成的伤害要小得多。

少儿组

 成人组

事实说明，动能的大小可能跟物体的质量有关。

根据上述情景或其他事例,我们猜想,物体的动能与物体运动的速度和质量有关。

●利用转换法判断动能大小

物体动能的大小可能与多个因素有关。因为能够做功的物体具有能量,所以可以利用做功的多少来判断动能的大小。

例如：从斜面上滑下的小车A碰上物体B后,能将B推出一段距离。

在同样的平面上,B被推得越远,说明A对B做的功越多,A具有的动能就越大。

实验中，用小车A对B做功多少来说明小车A动能大小的方法，在物理学中叫做转换法，转换法是物理实验常用的科学方法之一。

三、动能的利用与防护

●动能的利用

在人们的日常生活或生产中，利用动能为人们做有益的事情。

比如：利用风动能的风力发电站，利用海水潮汐动能的潮汐发电站，利用动能的撑杆跳运动员，利用动能清理障碍物的挖掘机等。

风力发电站

潮汐发电站

撑杆跳

挖掘机清障

●防止动能造成伤害

物体的质量和速度都影响物体的动能，从小资料数据中发现，质量与速度相比，速度对动能的影响更大。

例如，公路两旁都有限速标志，主要为防止汽车因超速动能增大引发更大的交通事故。

限速标志

 超速事故

速度是影响运动物体动能的主要因素，但物体的质量过大即时速度不是很大，动能也会很大。

例如：交通部门限制大货车超载，就是防止因质量过大，行驶过程中动能增大易于引发交通事故。

超载检查站

超载造成的事故